Im zweiten Dosierschritt erhält jede Lichtquelle zusätzlich die individuell erforderliche Menge an Konversionsmaterial.

Im zweiten Dosierschritt erhält jede Lichtquelle zusätzlich die individuell erforderliche Menge an Konversionsmaterial. Tridonic

TUnable White

Für einstellbares Weiß realisiert Tridonic die geforderten geringen Farbtoleranzen über die Wellenlängenkonversion mittels 2-Kanal-Technologie (Kaltweiß/Warmweiß), bei CoB-LEDs über 3-Kanal-Technologie (monochromes Rot und Blau sowie grüner Phosphor). Jeder Kanal kennzeichnet einen Punkt im CIE-Farbdreieck. In der 2-Kanal-Variante sind dies zwei Punkte (Warmweiß und Kaltweiß). Durch Kombination verschiedener Anteile der beiden Kanäle sind mit der 2-Kanal-Variante alle Farbeindrücke/Farborte möglich, die genau auf der Verbindungslinie zwischen den beiden Punkten im CIE-Farbdreieck liegen.

Erste Auskünfte

Die Ergebnisse geben eine erste Auskunft darüber, ob die LEDs im vorgegebenen Toleranzbereich um den gewünschten Farbort liegen. Der Farbort beschreibt die Farbe exakt anhand ihrer Koordinaten im CIE-Farbraum. Der Toleranzbereich steht für die maximal mögliche Abweichung vom gewünschten Farbort. Die Maßeinheit der Farbtoleranz ist SDCM (Standard Deviation of Colour Matching), ihr Wert stellt den Bezug zum CIE-Farbraum und den McAdam-Ellipsen her. SDCM 1 beziehungsweise McAdam 1 beschreibt beispielsweise die sehr kleine Ellipse um den gewünschten Farbort, in der alle LEDs mit entsprechender Klassifizierung liegen müssen. Hier sind nur sehr geringe Abweichungen vom gewünschten Farbort erlaubt. Entsprechend größer fallen McAdam-2- und McAdam-3-Ellipsen aus. Für die meisten Anwendungen in der Allgemeinbeleuchtung hat sich McAdam 3 als Standard etabliert.

Das Diagramm zeigt die Verteilung der erreichten Farborte nach dem zweiten Dosierschritt.

Das Diagramm zeigt die Verteilung der erreichten Farborte nach dem zweiten Dosierschritt. Tridonic

In einem zweiten Dosierschritt kann auf jede Lichtquelle eine individuell angepasste Menge Konvertermaterial aufgebracht werden, um die finale Abweichung vom Zielfarbort weiter zu reduzieren. Dadurch gelingt es, sich über die Dicke der Konversionsschicht dem gewünschten Farbort immer mehr zu nähern. Auch nach dem zweiten Dosierschritt erfolgt eine vollautomatische photometrische Vermessung. Dabei wird zum einen das Endergebnis kontrolliert, aber auch der Prozess und die Optimierung von Regelparametern des vorangegangenen Prozesses werden einbezogen. Das System ist auf kontinuierliche Selbstoptimierung ausgelegt. Durch die beiden, voneinander unabhängigen Dosiervorgänge lassen sich die Streuungen in den einzelnen Wellenlängen-Klassen deutlich reduzieren. Auf diese Weise gelangt man Schritt für Schritt zum gewünschten Farbort. Die Ausfall- oder Fehlerrate liegt im Idealfall bei deutlich unter einem Prozent. Das reduziert den Materialverbrauch und schont die wertvollen Ressourcen. Bei einstufigen Vergussprozessen liegt die Fehlerrate der LEDs, die nicht den spezifizierten Farbort treffen, bei bis zu 10 Prozent.

Qualitätssicherung während der Fertigung

Um die gewünschten Farbtoleranzen sicher einzuhalten, legt man den Toleranzbereich während der Fertigung in engeren Grenzen fest, als die Produktspezifikation erfordert. Soll die Farbtoleranz der LEDs am Ende McAdam 3 entsprechen, gibt man in der Fertigung McAdam 2,5 vor. Das Verfahren ist beliebig skalierbar, sodass auch Farbtoleranzen realisierbar sind, die McAdam 2 oder sogar McAdam 1 entsprechen. Diese geringen Toleranzen sind beispielsweise notwendig, um Exponate in Museen und Ausstellungen farbgetreu wiederzugeben. Aber auch das Gesundheitswesen fordert enge Farbtoleranzen oder die Einhaltung spezieller Kenngrößen im Bereich der Farbwiedergabe. Hier müssen zum Beispiel rote Farbtöne besonders naturgetreu dargestellt werden, damit eine unzureichende Sauerstoffsättigung im Blut schon als Änderung der Hautfarbe visuell erkannt werden kann.

SMD-LEDs für automatisierte Lötprozesse

Nach den Dosiervorgängen wird jede einzelne Lichtquelle kontaktiert und über eine sogenannte Ulbrichtkugel photometrisch vermessen; dieses Verfahren liefert die genauesten Messergebnisse.

Nach den Dosiervorgängen wird jede einzelne Lichtquelle kontaktiert und über eine sogenannte Ulbrichtkugel photometrisch vermessen; dieses Verfahren liefert die genauesten Messergebnisse. Tridonic

SMD-LEDs werden nach Lieferantenvereinbarung als Rollenware in bestimmten Bins eingekauft und müssen nur noch auf die Platine aufgelötet werden. Eine spezielle Matrix legt fest, wie die LEDs miteinander kombiniert werden können, um die gewünschten Farbtoleranzen einzuhalten. Die erreichbaren Farbtoleranzen entsprechen theoretisch denen des CoB-Prozesses. In der Praxis lässt sich das System im Gegensatz zum CoB-Prozess jedoch nicht beliebig skalieren. Die Rollenware wird zwar in bestimmten Bins geliefert, aber auch Bins haben Toleranzbereiche in Bezug auf die Eigenschaften der SMD-LEDs. Ob die angelieferte Ware gleichmäßig verteilt über den Bin oder in der Nähe der Toleranzgrenzen liegt, lässt sich weder vorhersagen noch während des Herstellprozesses aussteuern. Dieser Umstand limitiert die Erreichbarkeit der theoretisch möglichen Farbgenauigkeit im Vergleich zu CoB-Lösungen.

Aus beiden LED-Bauformen entstehen homogene weiße, reproduzierbare Lichtquellen und LED-Module, die nicht nur nach Farbtemperatur, sondern auch exakt nach Farbort und McAdam-Farbtoleranzen klassifiziert sind. Es treten keine erkennbaren Farbunterschiede auf. Leuchtenhersteller profitieren von erheblichen logistischen und anwendungsrelevanten Vorteilen. In der Anwendung erscheint stets ein homogenes Lichtbild. Die Raum- oder Objektwirkung bleibt konstant. Aufgrund des ressourcenschonenden Verfahrens mit geringen Fehlerraten ist der Einsatz der LEDs und der LED-Module auch in preissensitiven Bereichen möglich.

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